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作物轮作

出自《齐民要术》

在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。轮作是用地养地相结合的一种生物学措施，中国早在西汉时就实行休闲轮作。

简介
轮作(crop rotation)指在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物种植方式。如一年一熟的大豆→小麦→玉米三年轮作，这是在年间进行的单一作物的轮作;在一年多熟条件下既有年间的轮作，也有年内的换茬，如南方的绿肥-水稻-水稻→油菜-水稻→小麦-水稻-水稻轮作，这种轮作有不同的复种方式组成，因此，也称为复种轮作。
中国
中国早在西汉时就实行休闲轮作。北魏《齐民要术
长期以来中国旱地多采用以禾谷类为主或禾谷类作物、经济作物与豆类作物的轮换，或与绿肥作物的轮换，有的水稻田实行与旱作物轮换种植的水旱轮作。
欧洲
欧洲各国在 8世纪以前盛行一年麦类、一年休闲的二圃式轮作。中世纪后发展三圃式轮作,即把地分为3区，每区按照冬谷类-→春谷类-→休闲的顺序轮换，3 区中每年有1区休闲、2区种冬、春谷类。
由于畜牧业的发展，18世纪开始推行草田轮作。如英国的诺尔福克式轮作制(又称四圃式轮作)把耕地分为4区,依次轮种红三叶草、小麦(或黑麦)、饲用芜菁或甜菜、二棱大麦(或加播红三叶草),4年为一个轮作周期。以后多种形式的大田作物和豆科牧草(或豆科与禾本科牧草混播)轮作，逐渐在欧洲、美洲和澳大利亚等地准行。
19世纪,J.von李比希提出植物矿质营养学说，认为需氮作物、需钾作物和需钙作物的轮换可均衡地利用土壤养分。
20世纪前期，苏联Β.Р.威廉斯认为多年生豆科与禾本科牧草混播，具有恢复土壤团粒结构、提高土壤肥力的作用，因此一年生作物与多年生混播牧草轮换的草田轮作，既可保证作物和牧草产量，又可不断恢复和提高地力。
作用
防治病、虫、草害
作物的许多病害如烟草的黑胫病、蚕豆根腐病、甜菜褐斑病、西瓜蔓割病等都通过土壤侵染。如将感病的寄主作物与非寄主作物实行轮作，便可消灭或减少这种病菌在土壤中的数量，减轻病害。对为害作物根部的线虫，轮种不感虫的作物后，可使其在土壤中的虫卵减少，减轻危害。
合理的轮作也是综合防除杂草的重要途径，因不同作物栽培过程中所运用的不同农业措施，对田间杂草有不同的抑制和防除作用。如密植的谷类作物，封垄后对一些杂草有抑制作用;玉米、棉花等中耕作物，中耕时有灭草作用。一些伴生或寄生性杂草如小麦田间的燕麦草、豆科作物田间的菟丝子，轮作后由于失去了伴生作物或寄主，能被消灭或抑制为害。水旱轮作可在旱种的情况下抑制，并在淹水情况下使一些旱生型杂草丧失发芽能力。
均衡利用土壤养分
各种作物从土壤中吸收各种养分的数量和比例各不相同。如禾谷类作物对氮和硅的吸收量较多，而对钙的吸收量较少;豆科作物吸收大量的钙，而吸收硅的数量极少。因此两类作物轮换种植，可保证土壤养分的均衡利用，避免其片面消耗。
调节土壤肥力
谷类作物和多年生牧草有庞大根群，可疏松土壤、改善土壤结构;绿肥作物和油料作物，可直接增加土壤有机质来源。
另外，轮种根系伸长深度不同的作物，深根作物可以利用由浅根作物溶脱而向下层移动的养分，并把深层土壤的养分吸收转移上来，残留在根系密集的耕作层。同时轮作可借根瘤菌的固氮作用，补充土壤氮素，如花生和大豆每亩可固氮6~8千克，多年生豆科牧草固氮的数量更多。
水旱轮作还可改变土壤的生态环境，增加水田土壤的非毛管孔隙，提高氧化还原电位，有利土壤通气和有机质分解，消除土壤中的有毒物质，防止土壤次生潜育化过程，并可促进土壤有益微生物的繁殖。
原则
肥茬与瘦茬轮作
麦类、谷类、玉米等粮食作物以及棉、麻、烟等经济作物吸收的养分较多, 地力消耗大, 种植这些作物的地块叫做瘦茬或白茬; 各种豆类和绿肥作物, 既能固定空气中氮素, 又能吸收利用土壤中的难溶性磷素和钾素, 种植这类作物的地块叫做肥茬或油茬。肥茬与瘦茬轮作, 可以实现用地与养地结合。
冷茬与热茬轮作
种植红薯、甜菜、水稻和瓜类作物的地块, 由于植株荫蔽, 土壤冷凉, 叫做冷茬; 种植麦类、谷类、土豆、烟草、大麻等作物的地块,土壤温暖发暄, 叫做热茬。冷茬与热茬轮作, 有利于提高作物产量。
硬茬与软茬轮作
种植高粱、谷子、向日葵等作物的地块, 土口紧、板结, 耕种时起硬堡块, 叫做硬茬; 种植豆类、麦类、土豆等作物的地块, 土口松,易耕作, 叫做软茬。硬茬与软茬轮作, 可以改善土壤结构, 活化土壤, 防止土壤板结。
分类
轮作因采用方式的不同，分为定区轮作与非定区轮作(即换茬轮作)。
定区轮作:通常规定轮作田区的数目与轮作周期的年数相等，有较严格的作物轮作顺序,定时循环,同时进行时间和空间上(田地)的轮换。
非定区轮作:在中国多采用不定区的或换茬式轮作，即轮作中的作物组成、比例、轮换顺序、轮作周期年数、轮作田区数和面积大小均有一定的灵活性。
常见的轮作有:禾谷类轮作、禾豆轮作、粮食和经济作物轮作、水旱轮作、草田(或田草)轮作等。
效益
经济效益
1.节本，节省生产成本,减少化肥、农药等物质投入。
2增收，增加产量,增加产值。
生态效益
1.节能能，节约能源资源,包括充分利用自然资源、节 省能源资源投入和提高能量转化利用效率等。
2.促长，促进作物生长发育,为实现作物高产高效打下坚实基础。
3.改土，改善土壤理、化性状和生物学性状,培肥地力。
4.减害，减少病、虫、杂草危害,消除“毒”害(即土壤 中有毒物质的危害),从而可大大减少农药、除草剂等化学药品的使用量,不仅保护了农田生态环境,还有利于 生产“健康食品”(生产无公害食品、绿色食品和有机食品)。
5.农牧结合,良性循环，有利于发展“循环农业”,实 现农业生态系统的可持续发展。
社会效益
1.增产，维护“粮食安全”,确保社会稳定。
2.改善品质，改善农产品品质(如通过轮作可增加稻米蛋白质含量),尤其是有利于生产“健康食品”,有利 于提高人民生活质量和营养保健水平。
3.丰富种类，通过轮作,增加农产品的“花色”和品种,有利于改善膳食结构,提高健康水平。
折叠
试点方案
农业部等十部委联合出台《探索实行耕地轮作休耕制度试点方案》。《方案》提出，在东北冷凉区、北方农牧交错区等地推广轮作500万亩(其中，内蒙古自治区100万亩、辽宁省50万亩、吉林省100万亩、黑龙江省250万亩)。
固氮。
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